(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフレーション成形で製造された筒状フィルムの外面に水性防曇処理剤を塗布し、防曇塗膜を形成する農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法であって、
インフレーション成形で製造した筒状フィルムをピンチロールで扁平にして扁平フィルムを製造する扁平フィルム製造工程と、
少なくとも２本の温水ロールで前記扁平フィルムの両表面を熱処理するフィルム温度制御工程と、
前記フィルム温度制御工程で熱処理された前記扁平フィルムに対して、幅方向に張力を付与する張力付与工程と、
前記張力付与工程で張力を付与された前記扁平フィルムの両表面をコロナ放電処理するコロナ放電処理工程と、
前記コロナ放電処理された前記扁平フィルムの両表面に水性防曇処理剤を塗布し、乾燥させる防曇塗膜形成工程とを備える、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記フィルム温度制御工程は、４０℃〜８０℃の温水を内部に通水させる温水ロールで前記熱処理をする、請求項１に記載の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記水性防曇処理剤は、熱可塑性樹脂エマルジョンと、親水性コロイド状無機化合物とを主成分とする水性塗料である、請求項１に記載の農業用ポリオレフィン系樹脂フィルム製造方法。
【請求項４】
インフレーション成形で製造された筒状フィルムの外面に水性防曇処理剤を塗布し、防曇塗膜を形成する農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造装置であって、
インフレーション成形で製造した筒状フィルムをピンチロールで扁平にして扁平フィルムを製造する扁平フィルム製造手段と、
少なくとも２本の温熱ロールで前記扁平フィルムの両表面を熱処理するフィルム温度制御手段と、
前記フィルム温度制御手段で熱処理された前記扁平フィルムに対して、幅方向に張力を付与する張力付与手段と、
前記張力付与手段によって張力を付与された前記扁平フィルムの両表面をコロナ放電処理するコロナ放電処理手段と、
前記コロナ放電処理された前記扁平フィルムの両表面に水性防曇処理剤を塗布し、乾燥させる防曇塗膜形成手段とを備える、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法、及び製造装置に関し、より特定的には、インフレーション成形で得られたフィルムに水性防曇処理剤を塗布した農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法、及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム材料を加熱して溶融させて押し出したフィルムを製造する手法の一つとして、インフレーション成形がある。そして、インフレーション成形を用いて製造したフィルムの表面を改質してから水性防曇処理剤を塗布するためにコロナ放電処理が行われている。このような従来技術は、例えば、特許文献１に記載の防曇性フィルムの製造方法などとして知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２６５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術では、次に述べる課題を有する。すなわち、インフレーション成形で、ダイの直径と筒状フィルムの直径との比であるブロー比が相対的に大きくなると、成形した筒状フィルムを扁平にして次工程に送る場合に、扁平フィルムの長手方向、或いは斜め方向に微細な皺が生じやすくなる。
【０００５】
そして、表面に微細な皺が生じた扁平フィルムは、コロナ放電処理をするときに、コロナ放電を生じさせる電極と接触して表面に傷が生じるおそれがある。また、表面に微細な皺が生じた扁平フィルムには、均一なコロナ放電処理ができないため、部分的に密着不良が生じている製品が製造されてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされた発明であり、水性防曇処理剤を塗布した農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを製造するときに、水性処理剤の密着性の不良を確実になくすことのできる農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法、及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、以下に示す特徴を有する。
第１の発明は、インフレーション成形で製造された筒状フィルムの外面に水性防曇処理剤を塗布し、防曇塗膜を形成する農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法であって、インフレーション成形で製造した筒状フィルムをピンチロールで扁平にして扁平フィルムを製造する扁平フィルム製造工程と、少なくとも２本の温水ロールで前記扁平フィルムの両表面を熱処理するフィルム温度制御工程と、前記フィルム温度制御工程で熱処理された前記扁平フィルムに対して、幅方向に張力を付与する張力付与工程と、前記張力付与工程で張力を付与された前記扁平フィルムの両表面をコロナ放電処理するコロナ放電処理工程と、前記コロナ放電処理された前記扁平フィルムの両表面に水性防曇処理剤を塗布し、乾燥させる防曇塗膜形成工程とを備える。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、フィルム温度制御工程は、４０℃〜８０℃の温水を内部に通水させる温水ロールで熱処理をする。
【０００９】
第３の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、水性防曇処理剤は、熱可塑性エマルジョンと、親水性コロイド状無機化合物とを主成分とする水性塗料である。
【００１０】
第４の発明は、インフレーション成形で製造された筒状フィルムの外面に水性防曇処理剤を塗布し、防曇塗膜を形成する農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムの製造装置であって、インフレーション成形で製造した筒状フィルムをピンチロールで扁平にして扁平フィルムを製造する扁平フィルム製造手段と、少なくとも２本の温熱ロールで扁平フィルムの両表面を熱処理するフィルム温度制御手段と、フィルム温度制御手段で熱処理された扁平フィルムに対して、幅方向に張力を付与する張力付与手段と、張力付与手段によって張力を付与された扁平フィルムの両表面をコロナ放電処理するコロナ放電処理手段と、コロナ放電処理された扁平フィルムの両表面に水性防曇処理剤を塗布し、乾燥させる防曇塗膜形成手段とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水性防曇処理剤を塗布した農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムを製造するときに、水性処理剤の密着性の不良を確実になくすことのできるフィルム製造装置、及びフィルム製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るフィルム製造装置の構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るフィルム製造装置１の構成を示す図である。本実施形態に係るフィルム製造装置１は、インフレーション成形部１０１と、第１のロール１０２と、ダンサーロール１０３と、異物検出部１０４と、フィルム温度制御部１０５と、フラットエキスパンダーロール１０６と、第１のコロナ放電処理部１０７と、第２のコロナ放電処理部１０８とを備える。
【００１４】
インフレーション成形部１０１は、加熱して溶融させたフィルム材料を成形して２層の扁平フィルム２０１を生成する。より詳細には、インフレーション成形部１０１は、まず、図示しない押出機から環状ダイ１０１ａを介して溶融しているフィルム材料１０１ｂを円筒形状にして押し出す。次に、インフレーション成形部１０１は、押し出したフィルム材料１０１ｂを、図示しないブロワーを用いて冷却しながら、円筒形状の内部に圧縮空気を吹き込んで膨らまし、その直径が大きくなるようにフィルム材料１０１ｂを膨張させる。そして、インフレーション成形部１０１は、直径方向に膨張させた円筒形状のフィルム材料１０１ｂを１対のガイド１０１ｃ、及び１０１ｄで扁平させながら、１対のピンチロール１０１ｅ、及び１０１ｆで２層の扁平フィルム２０１を生成する。
【００１５】
第１のロール１０２は、典型的な搬送ロールであって、インフレーション成形部１０１で生成された扁平フィルム２０１を後段に設けられているダンサーロール１０３に搬送する。
【００１６】
ダンサーロール１０３は、典型的には、その両端を支える支持部の支持力をエアシリンダーで調整可能に構成されており、フィルム製造装置１で搬送される扁平フィルム２０１にかかる張力を調整する。ダンサーロール１０３は、図示しないセンサで扁平フィルム２０１にかかる張力を検出し、検出した張力に基づいて、エアシリンダー内部の空気圧を制御してその支持力を調節することにより、扁平フィルム２０１にかかる張力を必要な張力に制御する。ダンサーロール１０３は、第１のロール１０２から搬送される扁平フィルム２０１を、その張力を制御しながら、後段に設けられている異物検出部１０４に搬送する。
【００１７】
異物検出部１０４は、第２のロール１０４ａと異物検出器１０４ｂとからなる。第２のロール１０４ａは、典型的な搬送ロールであって、ダンサーロール１０３から搬送される扁平フィルム２０１を後段に設けられているフィルム温度制御部１０５に搬送する。異物検出器１０４ｂは、少なくとも扁平フィルム２０１の幅と同じ幅と、それぞれ予め定められた高さ、及び厚さとを有する板状部材で主に構成される。異物検出器１０４ｂは、第２のロール１０４ａで送り出される扁平フィルム２０１の表面から予め定められた設置高さに下端が位置するように、上部に設けられた支持点Ｐで回動可能に設置される。
【００１８】
回動可能に設置された異物検出器１０４ｂは、第２のロール１０４ａの回転に伴って搬送される扁平フィルム２０１の表面に異物が付着していると、扁平フィルム２０１と共に搬送される異物で押されて支持点Ｐを中心として回動する。異物検出部１０４は、異物検出器１０４ｂが回動したときの回転角度を、例えば、ロータリエンコーダーなどの回転角度センサで検出し、検出した回転角度が、予め定められた角度しきい値を超えたときに異物を検出したと判断する。
【００１９】
尚、異物検出部１０４によって異物が検出されたと判断されたときには、後述する第１のコロナ放電電極１０７ａを扁平フィルム２０１の表面から離すように第１のコロナ放電処理部１０７が構成されている。これにより、本実施形態に係るフィルム製造装置１は、異物検出部１０４で検出された異物が第１のコロナ放電電極１０７ａと接触して破損することを防げる。
【００２０】
フィルム温度制御部１０５は、第２のロール１０４ａから搬送される扁平フィルム２０１を予め定められた温度で加熱して幅方向に熱収縮させて後段に設けられているフラットエキスパンダーロール１０６に搬送する。より詳細には、本実施形態に係るフィルム温度制御部１０５は、第１の温水ロール１０５ａ、及び第２の温水ロール１０５ｂからなる。第１の温水ロール１０５ａ、及び第２の温水ロール１０５ｂのそれぞれは、内部に設けられた水路に温水を通水させることによって、扁平フィルム２０１との接触面を予め定められた接触温度に維持することのできるロールである。
【００２１】
ここで、本実施形態では、第１の温水ロール１０５ａが、扁平フィルム２０１の表面に当接するように設置され、第２のロール１０４ａから搬送される扁平フィルム２０１を後段に設けられた第２の温水ロール１０５ｂに搬送する。また、第２の温水ロール１０５ｂは、扁平フィルム２０１の裏面に当接するように設置され、第１の温水ロール１０５ａから搬送される扁平フィルム２０１を後段に設けられたフラットエキスパンダーロール１０６に搬送する。このように、本実施形態に係るフィルム温度制御部１０５は、第１の温水ロール１０５ａ、及び第２の温水ロール１０５ｂで２層の扁平フィルム２０１を両面から前述の接触温度で加熱する熱処理をする。
【００２２】
フラットエキスパンダーロール１０６は、典型的には、円筒形状のロールであって、表面の幅方向に沿って伸縮自在なゴム帯が、円周方向に沿って等間隔に配置されている従来周知のロールである。フラットエキスパンダーロール１０６は、表面に配置されているゴム帯が、ロールの１回転毎に幅方向に伸び縮みを繰り返すように構成されている。そして、フラットエキスパンダーロール１０６は、前述のゴム帯が相対的に幅方向に縮んでいるときにフィルム温度制御部１０５から搬送される扁平フィルム２０１を受け取り、当該ゴム帯が相対的に幅方向に伸びているときに後段に設けられている第１のコロナ放電処理部１０７に送り出せるように設置されている。したがって、フィルム温度制御部１０５から搬送された扁平フィルム２０１は、フラットエキスパンダーロール１０６で幅方向に伸びるゴム帯によって張力を付与され、皺が取り除かれてから後段に設けられている第１のコロナ放電処理部１０７に搬送されることとなる。
【００２３】
第１のコロナ放電処理部１０７は、フラットエキスパンダーロール１０６から搬送された扁平フィルム２０１の表面にコロナ放電処理をして、表面を改質する。より詳細には、第１のコロナ放電処理部１０７は、第１のコロナ放電電極１０７ａ、及び第１のコロナ放電用ロール１０７ｂからなる。第１のコロナ放電電極１０７ａは、コロナ放電を生じさせるための電極である。第１のコロナ放電用ロール１０７ｂは、フラットエキスパンダーロール１０６から搬送される扁平フィルム２０１を後段に設けられた第２のコロナ放電用ロール１０８ｂに搬送する。
【００２４】
第１のコロナ放電処理部１０７は、第１のコロナ放電電極１０７ａと第１のコロナ放電用ロール１０７ｂとの間に高周波数の高電圧を印加してコロナ放電を起こす。そして、第１のコロナ放電処理部１０７は、第１のコロナ放電用ロール１０７ｂを用いて扁平フィルム２０１の表面をコロナ放電の中に通すことにより、表面の濡れ性を向上させて改質する。
【００２５】
第２のコロナ放電処理部１０８は、第１のコロナ処理用ロール１０７ｂから搬送された扁平フィルム２０１の裏面にコロナ放電処理をして、裏面を改質する。より詳細には、第２のコロナ放電処理部１０８は、第２のコロナ放電電極１０８ａ、及び第２のコロナ放電用ロール１０８ｂとからなる。第２のコロナ放電電極１０８ａは、コロナ放電を生じさせるための電極である。第２のコロナ放電用ロール１０８ｂは、第１のコロナ放電用ロール１０７ｂから搬送される扁平フィルム２０１を後段に搬送する。
【００２６】
第２のコロナ放電処理部１０８は、第１のコロナ放電処理部１０７と同様に、第２のコロナ放電電極１０８ａと第２のコロナ放電用ロール１０８ｂとの間に高周波数の高電圧を印加してコロナ放電を起こす。第２のコロナ放電処理部１０８は、第２のコロナ放電用ロール１０８ｂを用いて扁平フィルム２０１の裏面をコロナ放電の中に通すことにより、裏面の濡れ性を向上させて改質する。
【００２７】
以上が、本実施形態に係るフィルム製造装置１の概略構成の説明である。次に、本実施形態に係るフィルム製造装置１におけるフィルムの処理工程を流れに沿って説明する。
【００２８】
本実施形態に係るフィルム製造装置１では、まず、インフレーション成形部１０１で加熱して溶融させたフィルム材料１０１ｂから扁平フィルム２０１を生成し（成形工程）、第１のロール１０２で、ダンサーロール１０３に搬送して張力を調整し（張力調整工程）、ダンサーロール１０３から搬送された扁平フィルム２０１に異物が付着しているか否かを異物検出部１０４で検出する（異物検出工程）。そして、本実施形態に係るフィルム製造装置１では、扁平フィルム２０１を異物検出工程に通した後、フィルム温度制御部１０５に搬送して熱処理し（フィルム温度制御工程）、熱処理された扁平フィルム２０１をフラットエキスパンダーロール１０６で幅方向に張力を付与し（張力付与工程）、第１のコロナ放電処理部１０７、及び第２のコロナ放電処理部１０８で両面にコロナ放電処理をする（コロナ放電処理工程）。尚、フィルム温度制御工程では、第１の温水ロール１０５ａで扁平フィルム２０１の表面を加熱してから（第１の加熱工程）、第２の温水ロール１０５ｂで扁平フィルム２０１の裏面を加熱する（第２の加熱工程）ことにより、扁平フィルム２０１の両表面を熱処理している。
【００２９】
以上が、第１の実施形態に係るフィルム製造装置１の説明である。第１の実施形態に係るフィルム製造装置１によれば、インフレーション成形など、加熱して溶融させたフィルム材料１０１ｂを成形する成形手法で成形することによって皺、或いはひずみが生じた扁平フィルム２０１を、フィルム温度制御工程、及び張力付与工程に通す。したがって、本実施形態に係るフィルム製造装置１によれば、皺、或いは歪みをなくすことができ、第１のコロナ放電電極１０７ａによって扁平フィルム２０１の表面が傷つけられることを防げる。
【００３０】
尚、第１の実施形態に係る第２のコロナ放電処理部１０８を通過した扁平フィルム２０１は、水性防曇処理剤を塗布するために含浸槽、或いは塗布装置に通した後、余分な処理剤をバーコーターなどで掻き取って乾燥させる防曇塗膜形成工程を経て製品となる。そして、第１の実施形態に係るフィルム製造装置１によれば、上述したように扁平フィルム２０１の表面に均一にコロナ放電処理をして表面を改質することができるので、扁平フィルム２０１に対する水性防曇処理剤の密着不良を防ぐこともできる。
【００３１】
また、第１の実施形態に係るフィルム製造装置１で製造した扁平フィルム２０１は２層の扁平フィルムのまま製品としてもよいし、いずれか一方の端部を切断して開くことにより１層のフィルムにしてから製品としてもよい。
【００３２】
また、インフレーション成形部１０１が扁平フィルム２０１を製造する場合、製品として必要な幅が得られるように、円筒形状に押し出したフィルム材料１０１ｂの直径を大きくして膨張させてから、ピンチロール１０１ｅ、及び１０１ｆで挟んで、１対のガイド１０１ｃ、及び１０１ｄに沿わせて引っ張ることにより円筒形状を直径方向に沿って扁平にした２層の扁平フィルム２０１を製造する。したがって、インフレーション成形部１０１が、円筒形状に押し出したフィルム材料１０１ｂの直径を大きくして膨張させるときは、環状ダイ１０１ａから円筒形状に押し出すときの直径と、膨張後の直径との比、すなわち、ブロー比を、製品として必要な幅が得られるように予め定めて、フィルム材料１０１ｂを膨張させて扁平フィルム２０１を製造しなければならない。ここで、第１の実施形態に係るインフレーション成形部１０１におけるブロー比は、任意のブロー比であってよいが、２以上のブロー比である場合には、膨張させて製造した扁平フィルム２０１に生じる歪み、或いは皺が特に多くなる。すなわち、第１の実施形態に係るフィルム製造装置１によれば、ブロー比が２以上である場合に特に大きな効果を得られる。
【００３３】
また、第１の実施形態に係るフィルム製造装置１で製造できるフィルムの幅は任意であるが、上述したように２層の扁平フィルム２０１のいずれか一方の端部を切断して４〜１０メートルの幅の製品を得ることができる。この場合、上述した各工程では、その半分の２〜５メートルの幅の扁平フィルムを処理できればよい。
【００３４】
また、第１の実施形態に係るフィルム製造装置１では、フィルム温度制御部１０５が第１の温水ロール１０５ａ、及び第２の温水ロール１０５ｂの２つの温水ロールからなる場合を一例として説明した。しかしながら、他の一実施形態に係るフィルム製造装置では、フィルム温度制御部１０５を構成する温水ロールの数を３以上にしても構わない。例えば、扁平フィルム２０１の搬送速度が相対的に速い場合には、温水ロールの数を多くすることにより、効果的に扁平フィルム２０１を加熱できる。
【００３５】
また、第１の実施形態に係る第１の温水ロール１０５ａ、及び第２の温水ロール１０５ｂに通水させる温水の温度は扁平フィルム２０１に適度な熱収縮をさせられるのであれば任意の温度でよいが、一例としては、４０℃〜８０℃、より好ましい一例としては５０℃〜７０℃の温度が挙げられる。
【００３６】
また、異物検出部１０４において、扁平フィルム２０１の表面から異物検出器１０４ｂの下端までの設置高さは、想定する異物の大きさに応じて任意の高さにしてもよいが、一例としては、１ミリ以上の大きさの異物を検出するために、１ミリとしてもよい。
【００３７】
また、本発明に係るフィルム製造装置で製造できるフィルムには、一例として、オレフィン系樹脂からなる農業用ポリオレフィン系樹脂フィルムが挙げられる。より具体的には、高圧法を用いて製造した低密度ポリエチレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及びエチレン−αオレフィン共重合体等の化合物からなる多層フィルムを本発明に係るフィルム製造装置で製造することができる。
【００３８】
また、上述した水性防曇処理剤としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂のエマルジョンと、コロイダルシリカ、及びコロイダルアルミナ等の親水性コロイド状無機化合物とを主成分とする水性塗料を挙げることができる。これらの樹脂や無機化合物は１種または２種以上配合されても良く、シリコーン系界面活性剤を少量配合して更に濡れ性を改善したものが好ましい。
【００３９】
また、上述した水性防曇処理剤を扁平フィルム２０１に塗布する塗布装置としては、公知の技術を用いた種々の塗布装置を利用できる。より具体的な一例としては、ディップコーター、グラビアコーター、コンマコーター等を利用できる。そして、塗布装置として、ディップコーターを利用するときに、マイヤーバーを付加的に使用すると、水性防曇処理剤を扁平フィルム２１に塗布するときの膜圧を微調整でき、且つ塗布装置のメンテナンスが容易になるため、より好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、外観に不良の生じないフィルム製造方法、及びフィルム製造装置を提供でき、例えば、農業用ポリオレフィン形樹脂フィルムの製造方法、及び製造装置などに利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１    フィルム製造装置
１０１    インフレーション成形部
１０１ａ    環状ダイ
１０１ｂ    フィルム材料
１０１ｃ    ガイド
１０１ｄ    ガイド
１０１ｅ    ピンチロール
１０１ｆ    ピンチロール
１０２    第１のロール
１０３    ダンサーロール
１０４    異物検出部
１０４ａ    第２のロール
１０４ｂ    異物検出器
１０５    フィルム温度制御部
１０５ａ    第１の温水ロール
１０５ｂ    第２の温水ロール
１０６    フラットエキスパンダーロール
１０７    第１のコロナ放電処理部
１０７ａ    第１のコロナ放電電極
１０７ｂ    第１のコロナ放電用ロール
１０８    第２のコロナ放電処理部
１０８ａ    第２のコロナ放電電極
１０８ｂ    第２のコロナ放電用ロール
【図１】
0005409463.tif 000002